Magnetische methode
Het Hall-effect en de belangrijkste beïnvloedende factoren.
De magnetische methode is gebaseerd op de verschillende magnetische eigenschappen van coating en basismateriaal en wordt gebruikt om magnetische coatings op niet-magnetische metalen of kunststoffen te meten of om niet-magnetische coatings op staal of ijzer te testen. Vooral voor dikkere gegalvaniseerde lagen kan de magnetische methode geschikter zijn dan magnetische inductie.
Zo werkt het magnetische proces.
Meten met de magnetische methode is gebaseerd op het Hall-effect, genoemd naar Edwin Hall. Het effect treedt op wanneer een stroomvoerende geleider zich in een constant magnetisch veld bevindt.
Wanneer elektronen door de geleider bewegen, bewegen ze ook door het statische magnetische veld. Hierdoor werkt de Lorentz-kracht op hen in. De Lorentzkracht duwt elektronen die loodrecht op het magneetveld staan naar de rand van de geleider. Dit resulteert in ladingsafscheiding. Net als bij een condensator creëert dit een spanning - de Hall-spanning.
Hoe kan dit worden gebruikt om laagdiktes te meten?
Magnetische materialen, zoals een nikkelcoating, versterken het statische magnetische veld. Hierdoor neemt ook de Hall-spanning toe. De spanning wordt gemeten en omgezet in een coatingdiktewaarde in het meetapparaat door middel van een sondekarakteristiek - de functionele relatie tussen het meetsignaal en de coatingdikte.
Waar wordt dit proces gebruikt?
- Meten van dikke metalen (chroom, zink, koper, aluminium) of beschermende (verf, vernis, rubber, kunststof) lagen op staal en ijzer
Het meten van beschermende of magnetiseerbare nikkellagen op non-ferrometalen zoals aluminium, koper of messing
Welke factoren kunnen de meting beïnvloeden?
Alle elektromagnetische meetmethoden zijn vergelijkend. Dit betekent dat het gemeten signaal wordt vergeleken met een karakteristiek die in het apparaat is opgeslagen. Om er zeker van te zijn dat het resultaat correct is, moet de karakteristiek worden aangepast aan de huidige omstandigheden. Dit wordt gedaan door het meetapparaat te kalibreren voor laagdiktemeting.
De juiste kalibratie maakt het verschil
Factoren die een laagdiktemeting sterk kunnen beïnvloeden zijn: de magnetische permeabiliteit van het basismateriaal, de vorm van het testonderdeel en de ruwheid van het oppervlak. Daarnaast kan de operator zelf het resultaat beïnvloeden.
Magnetische permeabiliteit
De magnetische permeabiliteit geeft aan hoe goed een materiaal zich kan aanpassen aan een magnetisch veld. Materialen zoals ijzer of nikkel hebben een hoge permeabiliteit. Ze worden zelf gemagnetiseerd en versterken het magnetische veld.
Omdat de permeabiliteit verschilt tussen metalen en hun coatings, moeten meetapparaten opnieuw worden gekalibreerd als de materialen worden veranderd om de dikte van de coating foutloos te kunnen meten. De permeabiliteit is afhankelijk van verschillende factoren, zoals staalsoort, batch, bewerking van het onderdeel en temperatuurbehandeling. Om meetfouten te voorkomen, moet met deze factoren rekening worden gehouden.
Toepassing op gebogen oppervlakken
In de praktijk worden de meeste meetfouten veroorzaakt door de vorm van het testobject. Op gebogen oppervlakken verandert het deel van het magnetische veld dat door de lucht gaat. Als een meetapparaat bijvoorbeeld is gekalibreerd op een vlakke plaat, zal dit op een hol oppervlak resulteren in te lage meetwaarden en dus in te dunne coatingdiktes. Op een convexe kromming worden daarentegen grotere laagdiktes gemeten. De fouten die op deze manier ontstaan, kunnen vele malen groter zijn dan de werkelijke waarde van de coatingdikte.
Toepassing voor kleine, vlakke onderdelen
Een soortgelijk effect kan optreden als het testonderdeel klein of erg dun is. Ook in dit geval reikt het magnetische veld verder dan het testonderdeel en gaat het gedeeltelijk door de lucht, wat de meetresultaten systematisch vervalst. Om deze fouten te vermijden, moet u indien mogelijk altijd kalibreren op een ongecoat onderdeel dat overeenkomt met uw eindproduct. Op die manier levert uw coatingdiktemeter snel betrouwbare gegevens over de dikte van de coating.
Ruwe oppervlakken
Voor ruwe oppervlakken kan het resultaat van de laagdiktemeting sterk variëren, afhankelijk van of de sondepool in het dal of op een piek van het ruwheidsprofiel geplaatst wordt. Bij dergelijke metingen lopen de resultaten uiteen en daarom raden we aan om meerdere herhalingsmetingen te doen om een stabiel gemiddelde te vormen. In het algemeen is coatingdiktemeting op ruwe oppervlakken alleen betrouwbaar als de coatingdikte minstens twee keer zo hoog is als de ruwheidspieken. Dit is de enige manier om de laagdikte foutloos te meten.
Werking van de coatingdiktemeter
Last but not least speelt ook de manier waarop de coatingdiktemeter wordt bediend een grote rol bij het bepalen van de coatingdikte. Zorg er altijd voor dat de sonde vlak boven het coatingoppervlak wordt gehouden en zonder druk wordt uitgeoefend. Voor een betere herhaalbaarheid kan ook een statief gebruikt worden om de sonde op het testonderdeel te laten zakken. We bieden ook diverse hulpmiddelen voor plaatsing, zoals prisma's voor gebogen oppervlakken. Principe: Kalibratie wordt altijd uitgevoerd op het ongecoate onderdeel op het meetoppervlak waarop later ook de coatingdikte wordt gemeten.
Belangrijk
Om foutieve meetresultaten tegen te gaan, moet ook met de volgende invloeden rekening worden gehouden:
- Indrukfouten bij bijzonder zachte coatings (zoals fosfaatcoatings).
- Verstrooiingstoename door slijtage van de tasterpool. We raden aan regelmatig controles uit te voeren.
Welke norm wordt hier toegepast?
Magnetische methode volgens DIN EN ISO 2178